Gleitwellenführungen

Gleitwellenführungen
Hauptkatalog
A Produktinformation
Merkmale ..........................................
Merkmale der Gleitwellenführungen ..
• Aufbau und Merkmale ..................
• Eigenschaften der speziell gewalzten Wellen ...
• Hochfeste Zinklegierung ..............
• Spiel in Drehrichtung ....................
B Technische Grundlagen (separat)
A14-2
A14-2
A14-2
A14-3
A14-3
A14-4
Merkmale ..........................................
Merkmale der Gleitwellenführungen ..
• Aufbau und Merkmale ..................
• Eigenschaften der speziell gewalzten Wellen ...
• Hochfeste Zinklegierung ..............
• Spiel in Drehrichtung ....................
B14-2
B14-2
B14-2
B14-3
B14-3
B14-4
Auswahlkriterien.............................. A14-5
Auswahl der Gleitwellenführungen .... A14-5
Auswahlkriterien..............................
Auswahl der Gleitwellenführungen ....
• Berechnung der Gleitgeschwindigkeit V ...
• Berechnungsbeispiel ....................
B14-5
B14-5
B14-7
B14-7
Maßzeichnungen und Maßtabellen
Typ DPM ............................................ A14-8
Typ DP ............................................... A14-10
Konstruktionshinweise ...................
Passung.............................................
Montage.............................................
Schmierung .......................................
A14-12
A14-12
A14-12
A14-13
Bestellbezeichnung ......................... A14-14
• Aufbau der Bestellbezeichnung ... A14-14
• Anmerkungen zur Bestellung ....... A14-14
Wartung ............................................ B14-8
Schmierung ....................................... B14-8
Bestellbezeichnung ......................... B14-9
• Aufbau der Bestellbezeichnung ... B14-9
• Anmerkungen zur Bestellung ....... B14-9
Vorsichtsmaßnahmen ..................... B14-10
Vorsichtsmaßnahmen ..................... A14-15
A14-1
Merkmale
Gleitwellenführungen
Merkmale der Gleitwellenführungen
Typ DPM
Typ DP
Aufbau und Merkmale
Die Keilwellenmuttern DPM und DP werden preisgünstig im Druckgussverfahren aus einer speziellen Legierung (siehe A14-3 ) hergestellt, und werden auf hochgenauen Keilwellen eingesetzt. Im Unterschied zu herkömmlich bearbeiteten Muttern sind die Laufbahnen bei diesen Ausführungen mit einer Härteschicht versehen, die sich beim Walzprozess bildet. Dadurch wird hohe
Verschleißfestigkeit erreicht.
Die Oberfläche der Wellen sind durch Walzen gehärtet und hochglanzpoliert. Dadurch wird eine
leichtgängige Bewegung erreicht.
Die spezielle Form der Keilflanken bietet große Kontaktflächen und gute Konzentrizität, sodass die
Welle automatisch zentriert wird, sobald ein Drehmoment anliegt. Dadurch werden Drehmomente
zuverlässig übertragen.
A14-2
Merkmale
Merkmale der Gleitwellenführungen
Eigenschaften der speziell gewalzten Wellen
Für die Keilwellenmuttern sind gewalzte Wellen in Standardlängen erhältlich.
[Hohe Verschleißfestigkeit]
Die Keilflanken sind kaltgewalzt und ihre Oberfläche ist auf über 250 HV gehärtet und hochglanzpoliert. Dadurch werden hohe Verschleißfestigkeit und leichtgängige Bewegungen erzielt.
[Verbesserte mechanische Eigenschaften]
Der Faserverlauf an der gewalzten Wellenoberfläche sorgt für eine höhere Festigkeit. Dadurch wird
die Dauerfestigkeit erhöht.
[Zusätzliche Endenbearbeitung]
Da die Wellen gewalzt sind, kann eine zusätzliche Endenbearbeitung der Lagersitze durch einfaches Drehen oder Fräsen erfolgen.
Hochfeste Zinklegierung
＊Die Zahlenangaben sind Zielwerte—Diese Werte sind nicht garantiert.
[Mechanische Eigenschaften]
Tab. 1
Eigenschaften
Wert
Zugfestigkeit
275 bis 314 N/mm2
Streckgrenze
(0,2%)
216 bis 245 N/mm2
Druckfestigkeit
539 bis 686 N/mm2
Druckstreckgrenze
(0,2%)
294 bis 343 N/mm2
Dauerfestigkeit
132 N/mm2×107 (Schenk-Biegetest)
Kerbschlagfestigkeit
0,098 bis 0,49 Nm/mm2
Dehnung
1 bis 5 %
Härte
120 bis 145 HV
A14-3
Gleitwellenführungen
Die bei den Keilwellenmuttern verwendete Zinklegierung reduziert Reibverschweißungen und Verschleiß. Darüber hinaus verfügt die Legierung über eine hohe Tragfähigkeit. Nachstehend werden
Informationen zu mechanischen und physikalischen Eigenschaften sowie zur Verschleißfestigkeit
angegeben.
[Physikalische Eigenschaften]
Tab. 2
Eigenschaften
Wert
Spezifische
Materialdichte
6,8 g/cm3
Spezifische
Wärmekapazität
460 J/ (kg•K)
Schmelzpunkt
390 C
Längenausdehnungskoeffizient
24×10-6
[Verschleißfestigkeit]
Drehgeschwindigkeit
Prüfkörper
Wert / Angabe
185 min-1
Belastung
392 N
Schmierstoffe
Dynamoöl
Verschleiß (mg)
Tab. 3 [Testbedingungen: Amsler-Verschleißtest]
Bedingungen
80
Hochfeste Zinklegierung von THK
60
40
Bronze Klasse 3
Messing Klasse 3
20
0
Phosphorbronze Klasse 2
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Laufstrecke (km)
Abb. 1 Verschleißfestigkeit der hochfesten Zinklegierung
Spiel in Drehrichtung
Spiel in Drehrichtung: ≦20ʼ max.
A14-4
Auswahlkriterien
Gleitwellenführungen
Auswahl der Gleitwellenführungen
[Zulässiges dynamisches Drehmoment T]
Das zulässige dynamische Drehmoment (T) gibt das Drehmoment bzw. die Belastung an, bei dem
bzw. der die Flächenpressung auf die Oberfläche der Lagerzähne 9,8 N/mm2 beträgt. Diese Werte
dienen als Maßstab für die Festigkeit der Keilwellenmutter.
Flächenpressung p (N/mm2)
10
7
5
3
2
1
0,7
0,5
0,3
0,2
1
2 3
5 7 10 20 30 50 70 100
Gleitgeschwindigkeit V (m/min)
Abb. 1 pV-Wert
 fS: Sicherheitsfaktor
Zur Berechnung der auf die Keilwellenmutter
wirkenden Belastung muss die Massenträgheit, die je nach Gewicht und Beschleunigung
eines Objekts variiert, genau ermittelt werden.
Bei Maschinen mit reziproker oder rotierender
Bewegung ist das Ermitteln aller Faktoren, wie
der wiederholte Einfluss von Start und Stopp,
aufwendig. Wenn die tatsächliche Belastung
nicht ermittelt werden kann, ist es daher erforderlich, bei der Auswahl einer Keilwellenführung
die empirisch ermittelten Sicherheitsfaktoren (fS)
gemäß Tab. 1 zu berücksichtigen.
Tab. 1 Sicherheitsfaktor (fS)
Belastungsart
Unterer Grenzwert
von fS
Gleichmäßiger Betrieb ohne Erschütterungen
1 bis 2
Normalbetrieb
2 bis 3
Betrieb mit schweren Erschütterungen
min. 4
A14-5
Gleitwellenführungen
[pV-Wert]
Bei einem Gleitlager dient der pV-Wert, der das
Produkt aus Flächenpressung (p) und Gleitgeschwindigkeit (V) ist, als Maßstab zur Auswahl
des geeigneten Typs. Nehmen Sie den angegebenen pV-Wert in Abb. 1 als Richtwert zur Auswahl der Keilwellenmutter. Der pV-Wert variiert
je nach Schmierbedingungen.
Übersteigt die Temperatur der Keilwellenmutter
den normalen Temperaturbereich, nimmt die
Resistenz gegen Reibverschweißung und die
Festigkeit des Materials ab. Daher muss das
zulässige dynamische Drehmoment (T) und die
zulässige dynamische Belastung (F) mit dem
entsprechenden Temperaturfaktor aus Abb. 2
multipliziert werden.
Analog müssen bei der Auswahl der Keilwellenmutter hinsichtlich der Festigkeit folgende
Gleichungen erfüllt werden:
Zulässiges dynamisches Drehmoment (T)
fT
T
PT
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
–20 0
20
40
60
80 100
Betriebstemperatur (°
C)
120
Abb. 2 Temperaturfaktor
fT•T
PT
fS
fS
Temperaturfaktor fT
 fT:Temperaturfaktor
: Statischer Sicherheitsfaktor
(siehe Tab. 1 auf A14-5)
: Temperaturfaktor
(siehe Abb. 2)
: Zulässiges dynamisches Drehmoment (Nm)
: Wirkendes Drehmoment
(Nm)
 Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit
1,1
1,0
Abrieb (mm)
Die Härte der Welle beeinflusst die Verschleißfestigkeit der Keilwellenmutter entscheidend. Ist
die Härte gleich oder geringer als 250 HV, steigt
der Abrieb wie in Abb. 3 dargestellt. Die Oberflächenrauigkeit sollte maximal 0,80 Ra betragen.
Eine spezialgewalzte Welle erreicht durch das
Walzen eine Oberflächenhärte von 250 HV
und mehr und eine Oberflächenrauigkeit von
maximal 0,20 Ra. Dadurch sind die gewalzten
Wellen hoch verschleißfest.
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
100 200 300 400 500 600 700
Härte der Kontaktfläche (HV)
Abb. 3 Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit
[Berechnen der Flächenpressung p]
p=
PT
T
p
T
PT
: Flächenpressung auf den Keil bei einwirkendem Drehmoment (PT) (N/mm2)
: Zulässiges dynamisches Drehmoment (Nm)
: Wirkendes Drehmoment
(Nm)
A14-6
9,8
Auswahlkriterien
Auswahl der Gleitwellenführungen
[Berechnen der Gleitgeschwindigkeit V]
Bei Keilwellen entspricht die Gleitgeschwindigkeit der Vorschubgeschwindigkeit.
V
: Gleitgeschwindigkeit des Keils (m/min)
Gleitwellenführungen
A14-7
Typ DPM
Keilwellenmutter
Außenabmessungen
Abmessungen Keilwellenmutter
Außendurchmesser
Baureihe/-größe
DPM 1220
DPM 1230
DPM 1520
DPM 1530
DPM 1723
DPM 1735
DPM 2028
DPM 2040
DPM 2536
DPM 2550
DPM 3040
DPM 3056
DPM 3544
DPM 3560
DPM 4050
DPM 4068
DPM 4555
DPM 4575
DPM 5060
DPM 5080
D
Toleranz
Länge
h9
L
20
30
20
30
23
35
28
40
36
50
40
56
44
60
50
68
55
75
60
80
22
22
0
‒0,052
28
32
36
0
‒0,062
44
52
58
64
0
‒0,074
68
Flanschdurchmesser
H
B
Lochkreis
r
F
d
44
6
5,4
31
1,5
7
1,5
44
6
5,4
31
1,5
7
1,5
51
7
6,6
38
1,5
8
1,5
56
7
6,6
42
1,5
10,5
1,5
61
8
6,6
47
2
14
2
76
10
9
58
2
15
2
84
10
9
66
2,5
17
2,5
98
12
11
76
2,5
19
3
104
12
11
80
2,5
21,5
3
109
12
11
85
2,5
24
3,5
D1
Hinweis: Das zulässige dynamische Drehmoment (T) gibt das Drehmoment an, bei dem die Flächenpressung auf die Keile 9,8 N/mm2 beträgt.
Spiel in Drehrichtung: ≦20’ max.
Beachten Sie, dass es bei der Montage mehrerer Keilwellenmuttern auf einer einzelnen Welle zu leichten Abweichungen bezüglich
der Lage der Flansch-Befestigungsbohrungen und der Keilnuten auf den entsprechenden Keilwellenmuttern kommen kann.
Vermeiden Sie Spezifikationen, bei denen mehrere Keilwellenmuttern an einem einzelnen Gehäuse angebracht werden müssen.
Aufbau der Bestellbezeichnung
Kombination Keilwellenmutter
und Keilwelle
2 DPM2040 +360L
Gesamtlänge der Keilwelle (in mm)
Baureihe/-größe der Keilwellenmutter
Anzahl der Keilwellenmuttern auf einer Welle
A14-8
Verschiedene Downloads zu den einzelnen Typen finden
Sie auf unserer Homepage fur technischen Support.
https://tech.thk.com
L
H
F
3- φ d
r
φ D1 Lochkreis
φ D φ Dr φ Do φ Dk
4- φ B
Einheit: mm
Verzahnung
Baureihe/-größe
FlankenAußenKernAnzahl
durchmesser durchmesser durchmesser Zähne
D0
Dk
Dr
Z
SS 12
12
12,8
10,9
16
1500
1500
SS 15
15
16,1
13,5
16
1500
2000
SS 17
17
18,2
15,4
16
1500
2000
SS 20
20
21,5
18,3
16
1500
3200
SS 25
25
26,9
22,6
16
1500
3200
SS 30
30
31,8
28,2
20
1500
3200
SS 35
35
37,1
32,8
20
1500
3200
SS 40
40
42,4
37,5
20
1500
3200
SS 45
45
47,7
42,1
20
1500
3200
SS 50
50
53
46,8
20
1500
3200
Gewicht
TAnm.
KeilWellenmutter
KeilWelle
Nm
17,6
26,5
30,4
46,1
43,1
65,7
70,6
100
152
211
212
297
325
443
480
673
680
927
910
1220
g
80
90
70
80
120
150
160
200
220
270
400
480
560
670
830
970
980
1110
1080
1290
kg/m
0,9
1,4
1,7
2,5
3,8
5,5
7,5
9,8
12,4
15,4
Aufbau der Bestellbezeichnung
Keilwelle
SS20 +1500L
Gesamtlänge der Keilwelle (in mm)
Baureihe/-größe der Keilwelle
A14-9
Gleitwellenführungen
StandardMax.
Zulässiges
länge Welle Länge Welle dynamisches
Drehmoment
Keilwelle
Typ DP
Keilwellenmutter
Baureihe/-größe
DP 12
DP 15
DP 17
DP 20
DP 25
DP 30
DP 35
DP 40
DP 45
DP 50
Außenabmessungen
Abmessungen Keilwellenmutter
Außendurchmesser
L
Toleranz
0
h9
‒0,3
22
22
26
31
40
45
49
57
62
67
D
22
22
28
32
36
44
52
58
64
68
0
‒0,052
0
‒0,062
0
‒0,074
Abmessungen Passfedernut
b
Toleranz
t
ℓ
d
r
2
2
2,5
2,5
2,5
4
4,5
5
5
5
16
16
18
22
26
32
40
42
48
52
1,5
1,5
1,5
1,5
2
2
2,5
3
3
3,5
1
1
1
1
1
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
N9
4
4
5
7
7
10
12
15
15
15
0
‒0,030
0
‒0,036
0
‒0,043
Hinweis: Das zulässige dynamische Drehmoment (T) gibt das Drehmoment an, bei dem die Flächenpressung auf die Keile 9,8 N/mm2 beträgt.
Spiel in Drehrichtung: ≦20’ max.
Beachten Sie, dass es bei der Montage mehrerer Keilwellenmuttern auf einer einzelnen Welle zu leichten Abweichungen bezüglich der
Lage der Flansch-Befestigungsbohrungen und der Keilnuten auf den entsprechenden Keilwellenmuttern kommen kann.
Vermeiden Sie Spezifikationen, bei denen mehrere Keilwellenmuttern an einem einzelnen Gehäuse angebracht werden müssen.
Aufbau der Bestellbezeichnung
Kombination Keilwellenmutter
und Keilwelle
2 DP20 +360L
Gesamtlänge der Keilwelle (in mm)
Baureihe/-größe der Keilwellenmutter
Anzahl der Keilwellenmuttern auf einer Welle
A14-10
Verschiedene Downloads zu den einzelnen Typen finden
Sie auf unserer Homepage fur technischen Support.
https://tech.thk.com
ℓ
b
r
t
φD
φ Dr φ Do φ Dk
r
3- φ d
L
Keilwelle
Verzahnung
Baureihe/-größe
FlankenAußenKernAnzahl
durchmesser durchmesser durchmesser Zähne
SS 12
SS 15
SS 17
SS 20
SS 25
SS 30
SS 35
SS 40
SS 45
SS 50
D0
12
15
17
20
25
30
35
40
45
50
Dk
12,8
16,1
18,2
21,5
26,9
31,8
37,1
42,4
47,7
53
Dr
10,9
13,5
15,4
18,3
22,6
28,2
32,8
37,5
42,1
46,8
Z
16
16
16
16
16
20
20
20
20
20
1500
1500
1500
1500
1500
1500
1500
1500
1500
1500
1500
2000
2000
3200
3200
3200
3200
3200
3200
3200
Gewicht
TAnm.
KeilWellenmutter
KeilWelle
Nm
19,6
33,3
48
77,5
169
238
362
547
767
1020
g
40
30
65
100
135
230
360
510
640
710
kg/m
0,9
1,4
1,7
2,5
3,8
5,5
7,5
9,8
12,4
15,4
Aufbau der Bestellbezeichnung
Keilwelle
SS20 +1500L
Gesamtlänge der Keilwelle (in mm)
Baureihe/-größe der Keilwelle
A14-11
Gleitwellenführungen
Einheit: mm
StandardMax.
Zulässiges
länge Welle Länge Welle dynamisches
Drehmoment
Konstruktionshinweise
Gleitwellenführungen
Passung
Für die Passung von Keilwellenmutter und Gehäuse wird Spiel- oder Übergangspassung empfohlen.
Innendurchmessertoleranz des Gehäuses: G7
Montage
[Anfasen der Aufnahme im Gehäuse]
Zur Verstärkung des Flanschs der Keilwellenmutter ist die Ecke ausgerundet. Daher ist es erforderlich, die Innenkante der Aufnahme im Gehäuse entsprechend anzufasen.
Tab. 1 Anfasen der Aufnahme im Gehäuse
Einheit: mm
Ausrundung C
Baureihe/-größe
DPM
12
15
17
20
25
30
35
40
45
50
Abb. 1
A14-12
Anfasung der Aufnahme
C
(Min.)
2
2,5
3
Konstruktionshinweise
Schmierung
Schmierung
Die Schmiermethode ist den Bedingungen der Keilwellenmutter entsprechend zu wählen.
[Ölschmierung]
Zur Schmierung der Keilwellenmutter wird Ölschmierung empfohlen. Hierbei sind Ölbadschmierung
und Tropfschmierung besonders effektiv. Die Ölbadschmierung ist die geeignetste Methode, da sie
für raue Bedingungen wie hohe Geschwindigkeit, schwere Lasten oder externe Wärmeübertragung
geeignet ist. Darüber hinaus wird dadurch die Keilwellenmutter gekühlt. Tropfschmierung ist für
niedrige bis mittlere Geschwindigkeiten und leichte bis mittlere Lasten geeignet. Wählen Sie die
Schmierung entsprechend den in Tab. 2 aufgelisteten Bedingungen aus.
Tab. 2 Auswahl des Schmierstoffs
Bedingung
Schmierstoffe
Hochviskoses Öl für Gleitflächen
oder Turbinenöl
Niedrigviskoses Öl für Gleitflächen
oder Turbinenöl
[Fettschmierung]
Bei dem seltener vorkommenden Vorschub bei niedriger Geschwindigkeit kann die Welle regelmäßig manuell oder über eine Schmierbohrung in der Keilwellenmutter mit Fett geschmiert werden. Es
wird Lithiumseifenfett der Konsistenzklasse 2 empfohlen.
A14-13
Gleitwellenführungen
Niedrige
Geschwindigkeit,
hohe Last,
hohe Temperatur
Niedrige
Geschwindigkeit,
geringe Last,
niedrige Temperatur
Bestellbezeichnung
Gleitwellenführungen
Aufbau der Bestellbezeichnung
Die Bestellbezeichnung bezeichnet die Typenmerkmale. Siehe dazu das Beispiel unten zum Aufbau
der Bestellbezeichnung.
[Gleitwellenführungen]
 Typen DP, DPM und SS
● Nur Keilwellenmutter
● Nur Keilwelle
DPM2040
SS20 +1500L
Gesamtlänge der Keilwelle (mm)
Baureihe/-größe der Keilwellenmutter
● Kombination
Keilwellenmutter und Keilwelle
Baureihe/-größe der Keilwelle
2 DPM2040 +360L
Gesamtlänge der Keilwelle (mm)
Baureihe/-größe der Keilwellenmutter
Anzahl der Keilwellenmuttern auf einer Welle
Anmerkungen zur Bestellung
Beachten Sie, dass es bei der Montage mehrerer Keilwellenmuttern auf einer einzelnen Welle zu
leichten Abweichungen bezüglich der Lage der Flansch-Befestigungsbohrungen und der Keilnuten
auf den entsprechenden Keilwellenmuttern kommen kann. Vermeiden Sie Spezifikationen, bei denen mehrere Keilwellenmuttern an einem einzelnen Gehäuse angebracht werden müssen.
A14-14
Vorsichtsmaßnahmen
Gleitwellenführungen
[Handhabung]
(1)Beim Handhaben von Muttern oder Wellen können diese durch ihr Eigengewicht herabfallen.
(2)Achten Sie darauf, dass die Keilwellenmutter nicht herunterfällt oder plötzlichen Stößen ausgesetzt wird. Andernfalls kann
es zu Verletzungen bzw. Schäden am Produkt kommen. Selbst wenn keine äußeren Anzeichen von Beschädigungen vorhanden sind, ist es möglich, dass das Produkt nach einem plötzlichen Stoß nicht mehr ordnungsgemäß funktioniert.
(3)Tragen Sie bei der Handhabung des Produkts aus Sicherheitsgründen Schutzhandschuhe, Sicherheitsschuhe usw.
[Schmierung]
(1)Vor Inbetriebnahme ist das Korrosionsschutzöl sorgfältig zu entfernen und das Produkt zu schmieren.
(2)Unterschiedliche Schmiermittel dürfen nicht miteinander vermischt werden. Selbst Schmiermittel, in
denen derselbe Typ von Verdickungsmittel verwendet wird, können sich bei einem Vermischen aufgrund von ungleichartigen Zusätzen oder sonstigen Bestandteilen gegenseitig negativ beeinflussen.
(3)Wenn das Produkt unter Bedingungen, unter denen konstante Schwingungen auftreten, oder unter
besonderen Umgebungsbedingungen wie z. B. in Reinräumen, unter Vakuum und bei niedrigen/hohen
Temperaturen eingesetzt wird, verwenden Sie das für die Vorgaben/Bedingungen geeignete Schmierfett.
(4)Führen Sie nach dem Schmieren einige Aufwärmhübe mit dem Produkt aus, damit das Schmiermittel gleichmäßig über das Innere des Produkts verteilt wird.
(5)Die Viskosität von Schmiermitteln kann sich abhängig von der Temperatur ändern. Beachten Sie stets,
dass sich bei Veränderung der Viskosität auch der Gleitwiderstand der Keilwellenmutter ändern kann.
(6)Eine Schmierung mit einem mischstabilen Schmiermittel führt bei Keilwellen zu einem erhöhten
Verschiebewiderstand. Vor dem Betrieb führen Sie daher mehrere Bewegungszyklen zum Warmlaufen aus, um sicherzustellen, dass sich der Schmierstoff ausreichend vermengt und verteilt hat.
(7)Direkt im Anschluss an die Schmierung kann sich überschüssiges Schmierfett verteilen. Entfernen Sie dieses je nach Bedarf.
(8)Die Eigenschaften von Schmierfett verschlechtern sich, und die Leistungsfähigkeit der Schmierung lässt im Laufe der Zeit nach. Überprüfen Sie das Schmierfett daher regelmäßig und tragen
Sie je nach Häufi gkeit der Verwendung der Maschine zusätzlich Schmierfett auf.
(9)Die Schmierintervalle sind abhängig vom Betrieb und den Umgebungsbedingungen. Passen Sie
die Schmierintervalle und -mengen dementsprechend an.
(10)Wenn die Verwendung eines Schmiermittels vorgesehen ist, muss die Anwendung so gestaltet werden, dass
die Zirkulation des Schmiermittels nicht aufgrund der Montageposition der Keilwellenmutter behindert wird.
A14-15
Gleitwellenführungen
[Vorsichtsmaßnahmen]
(1)Vermeiden Sie das Eindringen von Fremdkörpern wie z. B. Bearbeitungsspänen oder Kühlflüssigkeit in das Produkt. Andernfalls kann es zu Schäden am Produkt kommen.
(2)Falls das Produkt in Bereichen verwendet wird, in denen möglicherweise Metallspäne, Kühlfl
üssigkeit, Korrosion verursachendes Lösungsmittel, Wasser usw. in das Produkt eindringen, Faltenbalg, Abdeckungen usw. verwenden, um ein Eindringen in das Produkt zu verhindern.
(3)Haften Fremdkörper, wie Metallspäne, am Produkt, ist das Produkt zu reinigen und anschließend neu zu schmieren.
(4)Bringen Sie keine Stifte, Keile oder sonstigen Fixierungselemente gewaltsam in das Produkt ein.
Derartige Elemente können Einkerbungen an den Gleitflächen des Produkts verursachen und
dadurch die Funktionstüchtigkeit des Produkts beeinträchtigen.
(5)Schrägstellung oder fehlerhafte Ausrichtung der Nutwellenstütze und Nutwelle verkürzen die Lebensdauer möglicherweise erheblich. Prüfen Sie die Komponenten sorgfältig und stellen Sie eine ordnungsgemäße Befestigung sicher.
(6)Unzureichende Steifi gkeit oder Genauigkeit bei Befestigungsteilen verursacht eine Konzentration der Belastung
des Lagersatzes auf eine Stelle, und die Leistung des Lagers ist wesentlich geringer. Beachten Sie dementsprechend die Steifigkeit/Genauigkeit des Gehäuses und des Sockels sowie Festigkeit der Befestigungsschrauben.
[Lagerung]
Keilwellenmuttern sind in einem Raum und waagerecht in ihrer Originalverpackung an einem Ort
aufzubewahren, an dem sie keinen ungewöhnlich hohen oder niedrigen Temperaturen und keiner
hohen Luftfeuchtigkeit ausgesetzt sind.
[Entsorgung]
Entsorgen Sie das Produkt ordnungsgemäß als Industrieabfall.
A14-16
Gleitwellenführungen
Hauptkatalog
B Technische Grundlagen
A Produktinformation (separat)
Merkmale ..........................................
Merkmale der Gleitwellenführungen ..
• Aufbau und Merkmale ..................
• Eigenschaften der speziell gewalzten Wellen ...
• Hochfeste Zinklegierung ..............
• Spiel in Drehrichtung ....................
B14-2
B14-2
B14-2
B14-3
B14-3
B14-4
Merkmale ..........................................
Merkmale der Gleitwellenführungen ..
• Aufbau und Merkmale ..................
• Eigenschaften der speziell gewalzten Wellen ...
• Hochfeste Zinklegierung ..............
• Spiel in Drehrichtung ....................
Auswahlkriterien..............................
Auswahl der Gleitwellenführungen ....
• Berechnung der Gleitgeschwindigkeit V ...
• Berechnungsbeispiel ....................
B14-5
B14-5
B14-7
B14-7
Auswahlkriterien.............................. A14-5
Auswahl der Gleitwellenführungen .... A14-5
Wartung ............................................ B14-8
Schmierung ....................................... B14-8
Bestellbezeichnung ......................... B14-9
• Aufbau der Bestellbezeichnung ... B14-9
• Anmerkungen zur Bestellung ....... B14-9
Vorsichtsmaßnahmen ..................... B14-10
A14-2
A14-2
A14-2
A14-3
A14-3
A14-4
Maßzeichnungen und Maßtabellen
Typ DPM ............................................ A14-8
Typ DP ............................................... A14-10
Konstruktionshinweise ...................
Passung.............................................
Montage.............................................
Schmierung .......................................
A14-12
A14-12
A14-12
A14-13
Bestellbezeichnung ......................... A14-14
• Aufbau der Bestellbezeichnung ... A14-14
• Anmerkungen zur Bestellung ....... A14-14
Vorsichtsmaßnahmen ..................... A14-15
B14-1
Merkmale
Gleitwellenführungen
Merkmale der Gleitwellenführungen
Typ DPM
Typ DP
Aufbau und Merkmale
Die Keilwellenmuttern DPM und DP werden preisgünstig im Druckgussverfahren aus einer speziellen Legierung (siehe B14-3 ) hergestellt, und werden auf hochgenauen Keilwellen eingesetzt. Im Unterschied zu herkömmlich bearbeiteten Muttern sind die Laufbahnen bei diesen Ausführungen mit einer Härteschicht versehen, die sich beim Walzprozess bildet. Dadurch wird hohe
Verschleißfestigkeit erreicht.
Die Oberfläche der Wellen sind durch Walzen gehärtet und hochglanzpoliert. Dadurch wird eine
leichtgängige Bewegung erreicht.
Die spezielle Form der Keilflanken bietet große Kontaktflächen und gute Konzentrizität, sodass die
Welle automatisch zentriert wird, sobald ein Drehmoment anliegt. Dadurch werden Drehmomente
zuverlässig übertragen.
B14-2
Merkmale
Merkmale der Gleitwellenführungen
Eigenschaften der speziell gewalzten Wellen
Für die Keilwellenmuttern sind gewalzte Wellen in Standardlängen erhältlich.
[Hohe Verschleißfestigkeit]
Die Keilflanken sind kaltgewalzt und ihre Oberfläche ist auf über 250 HV gehärtet und hochglanzpoliert. Dadurch werden hohe Verschleißfestigkeit und leichtgängige Bewegungen erzielt.
[Verbesserte mechanische Eigenschaften]
Der Faserverlauf an der gewalzten Wellenoberfläche sorgt für eine höhere Festigkeit. Dadurch wird
die Dauerfestigkeit erhöht.
[Zusätzliche Endenbearbeitung]
Da die Wellen gewalzt sind, kann eine zusätzliche Endenbearbeitung der Lagersitze durch einfaches Drehen oder Fräsen erfolgen.
Hochfeste Zinklegierung
＊Die Zahlenangaben sind Zielwerte—Diese Werte sind nicht garantiert.
[Mechanische Eigenschaften]
Tab. 1
Eigenschaften
Wert
Zugfestigkeit
275 bis 314 N/mm2
Streckgrenze
(0,2%)
216 bis 245 N/mm2
Druckfestigkeit
539 bis 686 N/mm2
Druckstreckgrenze
(0,2%)
294 bis 343 N/mm2
Dauerfestigkeit
132 N/mm2×107 (Schenk-Biegetest)
Kerbschlagfestigkeit
0,098 bis 0,49 Nm/mm2
Dehnung
1 bis 5 %
Härte
120 bis 145 HV
B14-3
Gleitwellenführungen
Die bei den Keilwellenmuttern verwendete Zinklegierung reduziert Reibverschweißungen und Verschleiß. Darüber hinaus verfügt die Legierung über eine hohe Tragfähigkeit. Nachstehend werden
Informationen zu mechanischen und physikalischen Eigenschaften sowie zur Verschleißfestigkeit
angegeben.
[Physikalische Eigenschaften]
Tab. 2
Eigenschaften
Wert
Spezifische
Materialdichte
6,8 g/cm3
Spezifische
Wärmekapazität
460 J/ (kg•K)
Schmelzpunkt
390 C
Längenausdehnungskoeffizient
24×10-6
[Verschleißfestigkeit]
Drehgeschwindigkeit
Prüfkörper
Wert / Angabe
185 min-1
Belastung
392 N
Schmierstoffe
Dynamoöl
Verschleiß (mg)
Tab. 3 [Testbedingungen: Amsler-Verschleißtest]
Bedingungen
80
Hochfeste Zinklegierung von THK
60
40
Bronze Klasse 3
Messing Klasse 3
20
0
Phosphorbronze Klasse 2
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Laufstrecke (km)
Abb. 1 Verschleißfestigkeit der hochfesten Zinklegierung
Spiel in Drehrichtung
Spiel in Drehrichtung: ≦20ʼ max.
B14-4
Auswahlkriterien
Gleitwellenführungen
Auswahl der Gleitwellenführungen
[Zulässiges dynamisches Drehmoment T]
Das zulässige dynamische Drehmoment (T) gibt das Drehmoment bzw. die Belastung an, bei dem
bzw. der die Flächenpressung auf die Oberfläche der Lagerzähne 9,8 N/mm2 beträgt. Diese Werte
dienen als Maßstab für die Festigkeit der Keilwellenmutter.
Flächenpressung p (N/mm2)
10
7
5
3
2
1
0,7
0,5
0,3
0,2
1
2 3
5 7 10 20 30 50 70 100
Gleitgeschwindigkeit V (m/min)
Abb. 1 pV-Wert
 fS: Sicherheitsfaktor
Zur Berechnung der auf die Keilwellenmutter
wirkenden Belastung muss die Massenträgheit, die je nach Gewicht und Beschleunigung
eines Objekts variiert, genau ermittelt werden.
Bei Maschinen mit reziproker oder rotierender
Bewegung ist das Ermitteln aller Faktoren, wie
der wiederholte Einfluss von Start und Stopp,
aufwendig. Wenn die tatsächliche Belastung
nicht ermittelt werden kann, ist es daher erforderlich, bei der Auswahl einer Keilwellenführung
die empirisch ermittelten Sicherheitsfaktoren (fS)
gemäß Tab. 1 zu berücksichtigen.
Tab. 1 Sicherheitsfaktor (fS)
Belastungsart
Unterer Grenzwert
von fS
Gleichmäßiger Betrieb ohne Erschütterungen
1 bis 2
Normalbetrieb
2 bis 3
Betrieb mit schweren Erschütterungen
min. 4
B14-5
Gleitwellenführungen
[pV-Wert]
Bei einem Gleitlager dient der pV-Wert, der das
Produkt aus Flächenpressung (p) und Gleitgeschwindigkeit (V) ist, als Maßstab zur Auswahl
des geeigneten Typs. Nehmen Sie den angegebenen pV-Wert in Abb. 1 als Richtwert zur Auswahl der Keilwellenmutter. Der pV-Wert variiert
je nach Schmierbedingungen.
Übersteigt die Temperatur der Keilwellenmutter
den normalen Temperaturbereich, nimmt die Resistenz gegen Reibverschweißung und die Festigkeit des Materials ab. Daher muss das zulässige
dynamische Drehmoment (T) und die zulässige
dynamische Belastung (F) mit dem entsprechenden Temperaturfaktor aus Abb. 2 multipliziert werden.
Analog müssen bei der Auswahl der Keilwellenmutter hinsichtlich der Festigkeit folgende
Gleichungen erfüllt werden:
Zulässiges dynamisches Drehmoment (T)
fS
fS
fT
T
PT
Temperaturfaktor fT
 fT:Temperaturfaktor
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
–20 0
20
40
60
80 100
Betriebstemperatur (°
C)
120
Abb. 2 Temperaturfaktor
fT•T
PT
: Statischer Sicherheitsfaktor
(siehe Tab. 1 auf B14-5)
: Temperaturfaktor
(siehe Abb. 2)
: Zulässiges dynamisches Drehmoment (Nm)
: Wirkendes Drehmoment
(Nm)
 Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit
1,1
1,0
Abrieb (mm)
Die Härte der Welle beeinflusst die Verschleißfestigkeit der Keilwellenmutter entscheidend. Ist
die Härte gleich oder geringer als 250 HV, steigt
der Abrieb wie in Abb. 3 dargestellt. Die Oberflächenrauigkeit sollte maximal 0,80 Ra betragen.
Eine spezialgewalzte Welle erreicht durch das
Walzen eine Oberflächenhärte von 250 HV
und mehr und eine Oberflächenrauigkeit von
maximal 0,20 Ra. Dadurch sind die gewalzten
Wellen hoch verschleißfest.
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
100 200 300 400 500 600 700
Härte der Kontaktfläche (HV)
Abb. 3 Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit
[Berechnen der Flächenpressung p]
p=
PT
T
p
T
PT
: Flächenpressung auf den Keil bei einwirkendem Drehmoment (PT) (N/mm2)
: Zulässiges dynamisches Drehmoment (Nm)
: Wirkendes Drehmoment
(Nm)
B14-6
9,8
Auswahlkriterien
Auswahl der Gleitwellenführungen
Berechnung der Gleitgeschwindigkeit V
Bei Keilwellen entspricht die Gleitgeschwindigkeit der Vorschubgeschwindigkeit.
V
: Gleitgeschwindigkeit des Keils (m/min)
Berechnungsbeispiel
Verwendet wird eine Keilwellenmutter vom Typ DPM bei einer hin- und hergehenden Bewegung in axialer
Richtung von 5 m/min und einer Drehmomentbelastung von 78 Nm. Da die Richtung des einwirkenden Drehmoments nicht konstant ist, muss eine Keilwellenmutter ausgewählt werden, die bei Auftreten von Schwingungen und Stößen verwendet werden kann.
Wählen Sie zunächst eine Mutter mit einem geeigneten zulässigen dynamischen Drehmoment (T).
T≥
f S• P T
4 78
=
= 312Nm
1
fT
Sicherheitsfaktor (fS) = 4
Temperaturfaktor (fT) =1
Wirkendes Drehmoment (PT) =78 Nm
p=
PT
78
9,8 =
9,8 ≒ 1,73 N/mm2
T
443
Ermitteln Sie die Gleitgeschwindigkeit (V).
V = 5m/min
Aus dem Diagramm der pV-Werte (siehe Abb. 1 auf B14-5) ist zu ersehen, dass es nicht zu übermäßigem Verschleiß kommt, wenn die Gleitgeschwindigkeit (V) maximal 13,5 m/min gegenüber einem Wert p von
1,73 N/mm2 beträgt. Daher ist der Typ DPM3560 geeignet.
B14-7
Gleitwellenführungen
Wählen Sie die Keilwellenmutter Typ DPM3560 (zulässiges dynamisches Drehmoment T = 443 Nm), die das
oben berechnete zulässige dynamische Drehmoment (T) erfüllt.
Ermitteln Sie den pV-Wert.
Ermitteln Sie die Flächenpressung (p).
Wartung
Gleitwellenführungen
Schmierung
Die Schmiermethode ist den Bedingungen der Keilwellenmutter entsprechend zu wählen.
[Ölschmierung]
Zur Schmierung der Keilwellenmutter wird Ölschmierung empfohlen. Hierbei sind Ölbadschmierung
und Tropfschmierung besonders effektiv. Die Ölbadschmierung ist die geeignetste Methode, da sie
für raue Bedingungen wie hohe Geschwindigkeit, schwere Lasten oder externe Wärmeübertragung
geeignet ist. Darüber hinaus wird dadurch die Keilwellenmutter gekühlt. Tropfschmierung ist für
niedrige bis mittlere Geschwindigkeiten und leichte bis mittlere Lasten geeignet. Wählen Sie die
Schmierung entsprechend den in Tab. 1 aufgelisteten Bedingungen aus.
Tab. 1 Auswahl des Schmierstoffs
Bedingung
Niedrige
Geschwindigkeit,
hohe Last,
hohe Temperatur
Niedrige
Geschwindigkeit,
geringe Last,
niedrige Temperatur
Schmierstoffe
Hochviskoses Öl für Gleitflächen
oder Turbinenöl
Niedrigviskoses Öl für Gleitflächen
oder Turbinenöl
[Fettschmierung]
Bei dem seltener vorkommenden Vorschub bei niedriger Geschwindigkeit kann die Welle regelmäßig
manuell oder über eine Schmierbohrung in der Keilwellenmutter mit Fett geschmiert werden. Es wird
Lithiumseifenfett der Konsistenzklasse 2 empfohlen.
B14-8
Bestellbezeichnung
Gleitwellenführungen
Aufbau der Bestellbezeichnung
Die Bestellbezeichnung bezeichnet die Typenmerkmale. Siehe dazu das Beispiel unten zum Aufbau
der Bestellbezeichnung.
[Gleitwellenführungen]
 Typen DP, DPM und SS
● Nur Keilwellenmutter
● Nur Keilwelle
DPM2040
SS20 +1500L
Gesamtlänge der Keilwelle (mm)
Baureihe/-größe der Keilwellenmutter
Keilwellenmutter und Keilwelle
Gleitwellenführungen
● Kombination
Baureihe/-größe der Keilwelle
2 DPM2040 +360L
Gesamtlänge der Keilwelle (mm)
Baureihe/-größe der Keilwellenmutter
Anzahl der Keilwellenmuttern auf einer Welle
Anmerkungen zur Bestellung
Beachten Sie, dass es bei der Montage mehrerer Keilwellenmuttern auf einer einzelnen Welle zu
leichten Abweichungen bezüglich der Lage der Flansch-Befestigungsbohrungen und der Keilnuten
auf den entsprechenden Keilwellenmuttern kommen kann. Vermeiden Sie Spezifikationen, bei denen mehrere Keilwellenmuttern an einem einzelnen Gehäuse angebracht werden müssen.
B14-9
Vorsichtsmaßnahmen
Gleitwellenführungen
[Handhabung]
(1)Beim Handhaben von Muttern oder Wellen können diese durch ihr Eigengewicht herabfallen.
(2)Achten Sie darauf, dass die Keilwellenmutter nicht herunterfällt oder plötzlichen Stößen ausgesetzt wird. Andernfalls kann
es zu Verletzungen bzw. Schäden am Produkt kommen. Selbst wenn keine äußeren Anzeichen von Beschädigungen vorhanden sind, ist es möglich, dass das Produkt nach einem plötzlichen Stoß nicht mehr ordnungsgemäß funktioniert.
(3)Tragen Sie bei der Handhabung des Produkts aus Sicherheitsgründen Schutzhandschuhe, Sicherheitsschuhe usw.
[Vorsichtsmaßnahmen]
(1)Vermeiden Sie das Eindringen von Fremdkörpern wie z. B. Bearbeitungsspänen oder Kühlflüssigkeit in das Produkt. Andernfalls kann es zu Schäden am Produkt kommen.
(2)Falls das Produkt in Bereichen verwendet wird, in denen möglicherweise Metallspäne, Kühlfl
üssigkeit, Korrosion verursachendes Lösungsmittel, Wasser usw. in das Produkt eindringen, Faltenbalg, Abdeckungen usw. verwenden, um ein Eindringen in das Produkt zu verhindern.
(3)Haften Fremdkörper, wie Metallspäne, am Produkt, ist das Produkt zu reinigen und anschließend neu zu schmieren.
(4)Bringen Sie keine Stifte, Keile oder sonstigen Fixierungselemente gewaltsam in das Produkt ein.
Derartige Elemente können Einkerbungen an den Gleitflächen des Produkts verursachen und
dadurch die Funktionstüchtigkeit des Produkts beeinträchtigen.
(5)Schrägstellung oder fehlerhafte Ausrichtung der Nutwellenstütze und Nutwelle verkürzen die Lebensdauer möglicherweise erheblich. Prüfen Sie die Komponenten sorgfältig und stellen Sie eine ordnungsgemäße Befestigung sicher.
(6)Unzureichende Steifi gkeit oder Genauigkeit bei Befestigungsteilen verursacht eine Konzentration der Belastung
des Lagersatzes auf eine Stelle, und die Leistung des Lagers ist wesentlich geringer. Beachten Sie dementsprechend die Steifigkeit/Genauigkeit des Gehäuses und des Sockels sowie Festigkeit der Befestigungsschrauben.
[Schmierung]
(1)Vor Inbetriebnahme ist das Korrosionsschutzöl sorgfältig zu entfernen und das Produkt zu schmieren.
(2)Unterschiedliche Schmiermittel dürfen nicht miteinander vermischt werden. Selbst Schmiermittel, in
denen derselbe Typ von Verdickungsmittel verwendet wird, können sich bei einem Vermischen aufgrund von ungleichartigen Zusätzen oder sonstigen Bestandteilen gegenseitig negativ beeinflussen.
(3)Wenn das Produkt unter Bedingungen, unter denen konstante Schwingungen auftreten, oder unter
besonderen Umgebungsbedingungen wie z. B. in Reinräumen, unter Vakuum und bei niedrigen/hohen
Temperaturen eingesetzt wird, verwenden Sie das für die Vorgaben/Bedingungen geeignete Schmierfett.
(4)Führen Sie nach dem Schmieren einige Aufwärmhübe mit dem Produkt aus, damit das Schmiermittel gleichmäßig über das Innere des Produkts verteilt wird.
(5)Die Viskosität von Schmiermitteln kann sich abhängig von der Temperatur ändern. Beachten Sie stets,
dass sich bei Veränderung der Viskosität auch der Gleitwiderstand der Keilwellenmutter ändern kann.
(6)Eine Schmierung mit einem mischstabilen Schmiermittel führt bei Keilwellen zu einem erhöhten
Verschiebewiderstand. Vor dem Betrieb führen Sie daher mehrere Bewegungszyklen zum Warmlaufen aus, um sicherzustellen, dass sich der Schmierstoff ausreichend vermengt und verteilt hat.
(7)Direkt im Anschluss an die Schmierung kann sich überschüssiges Schmierfett verteilen. Entfernen Sie dieses je nach Bedarf.
(8)Die Eigenschaften von Schmierfett verschlechtern sich, und die Leistungsfähigkeit der Schmierung lässt im Laufe der Zeit nach. Überprüfen Sie das Schmierfett daher regelmäßig und tragen
Sie je nach Häufi gkeit der Verwendung der Maschine zusätzlich Schmierfett auf.
(9)Die Schmierintervalle sind abhängig vom Betrieb und den Umgebungsbedingungen. Passen Sie
die Schmierintervalle und -mengen dementsprechend an.
(10)Wenn die Verwendung eines Schmiermittels vorgesehen ist, muss die Anwendung so gestaltet werden, dass
die Zirkulation des Schmiermittels nicht aufgrund der Montageposition der Keilwellenmutter behindert wird.
B14-10
Vorsichtsmaßnahmen
[Lagerung]
Keilwellenmuttern sind in einem Raum und waagerecht in ihrer Originalverpackung an einem Ort
aufzubewahren, an dem sie keinen ungewöhnlich hohen oder niedrigen Temperaturen und keiner
hohen Luftfeuchtigkeit ausgesetzt sind.
[Entsorgung]
Entsorgen Sie das Produkt ordnungsgemäß als Industrieabfall.
Gleitwellenführungen
B14-11
B14-12